1. Mở đầu 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 3 1.2.1. Mục đích của đề tài 3 1.2.2. Yêu cầu của đề tài 3
Trang 1ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ VÀ KHOẢNG CÁCH TRỒNG TỚI NĂNG SUẤT NGÔ ỞVIỆT NAM
I Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam gần 50 năm qua
1 Thế giới
Ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay Năm 2009, sản xuấtngô thế giới đạt kỷ lục cả về diện tích, năng suất và sản lượng: với 159 triệu ha, năng suất51,2 tạ/ha và sản lượng 817,1 triệu tấn, cao hơn lúa nước 138,4 triệu tấn và lúa mỳ 135,2triệu tấn (theo FAOSTAT) So với năm 1961, năm 2009 năng suất ngô trung bình của thếgiới tăng thêm 32,2 tạ/ha (từ hơn 19 lên 51,2 tạ/ha), trong khi lúa nước tăng 23,3 tạ/ha (từ18,7 lên 42,0 tạ/ha), còn lúa mỳ tăng 19,3 tạ/ha (từ 10,9 lên 30,2 tạ/ha).
Kết quả trên có được, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế lai trong chọntạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác.
Bảng 1: Sản xuất ngô, lúa mì, lúa nước thế giới, 1961-2009
Trang 2(1000 tons)Yields(100 kg/ha)
Figure 1: Area, yield, production maize of the world, 1961-2009
2 Việt Nam
Năng suất ngô Việt Nam đến cuối những năm 1970 chỉ đạt 10 tạ/ha do vẫn trồngcác giống ngô địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu Từ những năm 1980, nhờ hợptác với Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (International Maize and WheatImprovement Center), nhiều giống ngô cải tiến đã được trồng ở nước ta, góp phần nângnăng suất lên gần 15 tạ/ha vào đầu những năm 1990 Tuy nhiên, ngành sản xuất ngô nướcta thực sự có những bước tiến nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đến nay, gắn liền vớiviệc không ngừng mở rộng giống ngô lai ra sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹthuật canh tác (đặc biệt là trồng ngô mật độ cao và thu hẹp khoảng cách hàng) theo yêucầu của giống mới
Bảng 2 Sản xuất ngô Việt Nam 1961 – 2010
(1000 ha) 229,20 267,0 389,6 397,3 432,0 534,6 730,2 1052,6 1126,9Production
(1000 tons) 260,10 280,60 428,8 587,1 671,0 1143,9 2005,9 3787,1 4609,0Yields
Cụ thể là năm 1961, năng suất ngô nước ta bằng 58% trung bình thế giới(1,12/1,94 tấn/ha) Suốt gần 20 năm sau đó, trong khi năng suất ngô thế giới tăng liên tụcthì năng suất của Việt Nam lại giảm, và vào năm 1979 chỉ còn bằng 29% so với trungbình thế giới (0,99/3,39 tấn/ha) Tuy nhiên, từ năm 1980 đến nay, năng suất ngô nước tatăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung bình thế giới Năm 1980, bằng 34% so vớitrung bình thế giới (1,1/3,2 tấn/ha); năm 1990 bằng 42% (1,55/3,7 tấn/ha); năm 2000
Trang 3bằng 60% (2,5/4,2 tấn/ha); năm 2005 bằng 73% (3,6/4,9 tấn/ha) và năm 2009 đã đạt79,0% (4,08/5,1 tấn/ha).
Figure 2 Sản xuất ngô Việt Nam, 1961-2010
II Thu hẹp khoảng cách hàng và tăng mật độ hợp lý để nâng cao năng suất
1 Nghiên cứu về mật độ và khoảng cách trồng ngô trên thế giới
Theo Minh Tang Chang (2005), năng suất ngô của Mỹ trong hơn 40 năm qua tăngthêm 58% là nhờ đóng góp của giống lai đơn, 21% là nhờ tăng mật độ và 5% nhờ thu hẹpkhoảng cách hàng
Tạo giống chịu mật độ cao là một trong những mục tiêu quan trọng của các nhàtạo giống ngô Bằng nhiều phương pháp người ta đã không ngừng cải thiện được mật độtrồng ngô trên thế giới Theo Hallauer (1991), Banzinger (2000) và nhiều tác giả khác,các giống ngô lai mới tạo ra hiện nay có khả năng chịu được mật độ cao gấp 2-3 lần sovới các giống lai tạo ra cách đây 50 năm và có tiềm năng năng suất cao hơn hẳn.
Việc năng suất tăng ở khoảng cách (KC) hàng hẹp so với hàng rộng, đặc biệt ởmật độ cao, được giải thích là do tiếp nhận năng lượng mặt trời tốt hơn, sử dụng tốt nước,dinh dưỡng trong đất và giảm bốc hơi nước, hạn chế cỏ dại phát triển do sớm che phủmặt đất Denmead và cộng sự (1962) tính toán rằng, với cùng mật độ thì năng lượng choquang hợp sẽ lớn hơn 15 - 20% khi giảm KC hàng từ 102cm xuống 60cm Yao và Shaw(1964) thấy rằng, tỉ số bức xạ thật ở mặt đất so với trên cây trồng giảm khi KC hàng tăng,năng suất và hiệu suất sử dụng nước tăng khi KC hàng giảm.
Mật độ trồng và KC giữa các hàng ngô là những vấn đề được nghiên cứu nhiều vàsâu nhất trong các biện pháp canh tác cây ngô Rất nhiều thí nghiệm liên quan đến mật độvà KC ở vành đai ngô nước Mỹ và nhiều khu vực trên thế giới, trước năm 1988, đã đượcđánh giá khá hệ thống trong cuốn sách do các nhà khoa học nổi tiếng thế giới biên tập:
Sprague.G.F and J.W.Dudley, editors (1988) Corn and Corn Improvement, Third
Trang 4Edition, American American Society of Agronomy, Publisher Madison, Wisconsin,
USA Inc 986p.
Người ta đã nghiên cứu với KC giữa các hàng từ hơn 30cm đến hơn 200cm và mậtđộ từ 0,5 đến 24 vạn cây/ha Giai đoạn trước 1940, KC giữa các hàng chủ yếu phụ thuộcvào kích thước của ngựa (vốn được dùng chủ yếu trong canh tác ngô ở Mỹ thời đó), vàKC thuận lợi cho việc canh tác là 100-112cm
Cùng với việc mở rộng các giống ngô lai và cơ giới hoá, KC hàng hẹp hơn đã trởnên phổ biến với KC cây đều nhau hơn Stickler (1964) ở Kansas kết luận rằng: với cùngmột mật độ nhưng KC hàng 51cm cho năng suất tăng 5% so với 102cm ở điều kiện khôhạn và 6% ở điều kiện có tưới Rossman và Cook (1966) thu được năng suất tăng 14% ởKC hàng 46 cm so với 91cm ở Michigan Colville (1966), qua 9 thí nghiệm ở Nebraskacho thấy, năng suất hạt tăng 16% ở KC hàng 51cm so với 102cm Stivers và cộng sự(1971), trong thí nghiệm ở Indiana cho thấy, năng suất tăng 7% ở KC hàng 51cm và 4%ở KC hàng 76cm so với 102cm Barbieri và cộng sự (2000) ở Argentina đã công bố kếtquả nghiên cứu ảnh hưởng của KC hàng gieo 35 và 70cm với cùng mật độ 7,6 vạn cây/haở 2 giống ngô lai DK636 và DK639 trong 2 năm 1996 và 1997 cho thấy: trong điều kiệngieo hàng hẹp (35cm) năng suất cao hơn hẳn so với KC truyền thống
Widdicombe và Kurt D.Thelen (2002), đã làm thí nghiệm với 4 giống ngô khác
ngô nước Mỹ, vào năm 1998 – 1999, với 5 mật độ từ 56.000 - 90.000 cây/ha và KC hànglà 38cm, 56cm và 76cm đã rút ra kết luận: năng suất đạt cao nhất ở KC hàng 38cm vàmật độ 90.000 cây/ha
Kết quả nghiên cứu của Sener và cộng sự ở đại học Nebraska (Hoa Kỳ) cho thấy:năng suất cao nhất (14 tấn/ha) thu được ở KC hàng 45-50cm và mật độ 9-10 vạn cây/ha.Hiện nay các vùng ngô lớn của Mỹ, mật độ trồng phổ biến ở 8 – 8,5 vạn cây/ha và KChàng từ 40, 50 và 75cm.
Các nghiên cứu ở Liên Xô cũ và Bun-ga-ri cho thấy, năng suất ngô vẫn tăng khităng mật độ đến trên 10 vạn cây/ha với điều kiện đủ ẩm và dinh dưỡng Trường hợp đủ
không vượt quá 4,5 vạn cây/ha Trường hợp có bón phân nhưng không đủ ẩm thì khi tăngmật độ lên 9-10 vạn cây/ha vẫn cho năng suất cao hơn trường hợp đủ ẩm nhưng thiếudinh dưỡng Còn trường hợp không đủ ẩm và dinh dưỡng thì cho năng suất thấp nhấttrong mọi mật độ.
Tại Thái lan, trong các năm 1994 và 1995, đã làm thí nghiệm với giống ngô laiDK888 và giống thụ phấn tự do NS1 trên đất 2 vụ lúa, với mật độ 53.333 cây/ha, 80.000và 106.000 cây/ha, đã cho kết quả năng suất cao nhất ở mật độ 80.000 cây/ha và thấpnhất ở mật độ 53.333 cây/ha
2 Nghiên cứu về mật độ và khoảng cách trồng ngô ở Việt Nam
Ở Việt Nam, những năm 1984-1986, Trung tâm Nghiên cứu Ngô Sông Bôi đãtrồng giống ngô MSB49 ở các mật độ 9,52 vạn cây/ha (70x15cm), 7,14 vạn cây/ha(70x20cm) và 5,7 vạn cây/ha (70x25cm) Kết quả cho thấy: ở mật độ 9,52 vạn cây/ha vớimức phân bón 120 N: 80 P205 : 40 K20 cho năng suất cao nhất (55,30 tạ/ha) và ở mật độ
Trang 55,7 vạn cây/ha cho năng suất thấp nhất Tuy nhiên, sự sai khác về năng suất giữa cáccông thức không đáng kể
Năm 2006, Bộ Nông nghiệp đã ban hành “Quy trình kỹ thuật thâm canh ngô lai
đạt năng suất trên 7 tấn/ha ở các tỉnh miền Bắc” Trong đó khuyến cáo, với các giống
dài ngày nên trồng với mật độ từ 5,5-5,7 vạn cây/ha, các giống ngắn và trung ngày trồng6,0–7,0 vạn cây/ha với KC giữa các hàng là 60-70cm Tuy vậy, nhiều nơi bà con nôngdân chưa trồng đạt mật độ khuyến cáo, có nơi chỉ đạt khoảng 3 vạn cây/ha Theo chúngtôi, đây là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến năng suất ngô trong sản xuất củanước ta chỉ mới đạt 30 - 40% so với năng suất thí nghiệm (trong điều kiện thí nghiệmnhiều giống đã đạt 12 - 13 tấn/ha) Trên cả nước chỉ mới có tỉnh An Giang đạt năng suấttrung bình 7,5 - 7,8 tấn/ha trên diện tích gần 10.000 ha từ năm 2004 đến nay.
Trong vụ Xuân 2006, Xuân và Thu 2007 Viện Nghiên cứu Ngô đã làm thí nghiệmvới 5 giống (LVN4, LVN184, LVN99, LVN10 và LVN45) có thời gian sinh trưởng, đặcđiểm hình thái, khả năng chống chịu khác nhau tại Đan Phượng – Hà Tây Ở mật độ 5vạn cây/ha có mức phân bón cho 1 ha là 160 kg N, 90 kg P2O5, 90 K2O, khi tăng thêm 1vạn cây mức phân tăng thêm 10% Kết quả ở bảng 3 cho thấy: Tất cả các giống ngô thínghiệm cho năng suất cao nhất khi trồng với khoảng cách hàng 50cm, tiếp đó là 70cm vàthấp nhất là ở 90cm ở tất cả các mật độ Các giống thí nghiệm cho năng suất cao nhất ởmật độ 8 vạn cây/ha với khoảng cách 50 x 25cm, chỉ riêng giống LVN10 là ở 7 vạncây/ha và khoảng cách 50 x 28cm Các giống cho năng suất cao ở mật độ thấp thì cũngcho năng suất cao ở mật độ cao Ở khoảng cách hàng 50 cm, năng suất ở mật độ 8 vạncây/ha (8683 kg/ha) vượt 5 vạn cây/ha (7060 kg/ha) là 1.623 kg (tương đương 23%), cònở khoảng cách hàng 70 cm chênh lệch NS giữa mật độ 8 vạ và 5 vạn là 721 kg (tươngđương 10,8%), và ở khoảng cách 90 cm chỉ có 623 kg (tương đương 9,9%)
Ưu thế của khoảng cách hàng hẹp càng rõ khi mật độ cao Ở mật độ 5 vạn cây/ha,năng suất ở khoảng cách 50cm vượt ở 70 và 90cm tương ứng 6,0% (398 kg/ha) và 11,9%(749 kg/ha); ở 6 vạn cây/ha là 8,8 và 17,3%; ở 7 vạn cây/ha là 11,4 và 18,5%; ở 8 vạncây/ha có chênh lệch lớn nhất - với 17,8 và 25,4%.
Với khoảng cách hàng 50 cm, khi tăng mật độ từ 7 vạn lên 8 vạn cây/ha năng suấtvẫn tăng thêm 536 kg/ha (tương đương 6,6%), còn ở khoảng cách 70cm và 90 cm chênhlệch năng suất ở 2 mật độ chỉ là 70kg/ha và 56 kg/ha, tương đương 1,0 và 0,8%.
Kết quả nghiên cứu không thấy sự sai khác rõ về các chỉ tiêu về thời gian sinhtrưởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống chiụ với đỗ gãy, sâu bệnh chính, tỷ lệ cây vôhiệu…giữa các công thức.
Table 3 Average yields of 5 maize hybrids in 3 cropping seasons at differentdensities and row spacing
Density of103 plants/
ha Spacing (cm)
Yield of the maize hybrids (kg/ha)
LVN 4LVN 184LVN 99LVN 10LVN 45 Aver rowspacing5
28.5 x 70 75906708675559836276666222.2 x 90 713064576515547459776311
Trang 6Ave dens.755167,83674358716440 6678
23.5 x 70 811569737301616467,37705818.3 x 90 711067516768575463506546Ave dens.78897181729161886927 70957
15,3 x 90 775870527095608164036878Ave dens.83117676743667537051 7446
Còn kết quả nghiên cứu của Agricultural Science Institute of Northern Central
Vietnam trong vụ Xuân và Đông năm 2010 về mật độ của giống 30D55, 3034 (thời gian
sinh trưởng, đặc điểm hình thái khác nhau) trên đất cát pha tại Nghệ An cho rằng: Khităng mật độ từ 57,000 – 71,000 cây/ha thì năng suất đều tăng Ở mật độ 71,000 cây/ha
(khoảng cách 50 x 28 cm) cho năng cao hơn mật độ 57,000 cây/ha (khoảng cách 70 x 25
cm) là 26% (giống 30D55) và 21,1 – 23,2% (giống 30N34) Không thấy có sự sai khác rõvề thời gian sinh trưởng, khả năng chống chiụ với sâu bệnh, tỷ lệ cây vô hiệu…giữa cácmật độ.
Trang 7Bảng 4 Năng suất của giống 30D55, 30N34 trồng ở các mật độ khác nhau trongnăm 2010 tại Nghệ An
Bảng 5 Năng suất của các mật độ, khoảng cách trồng khác nhau của các giốngLVN61, VN8960, C919 năm 2008 tại Đông Nai
Trang 8Figure 3 Average yields of 3 hybrids in 2 cropping seasons at different density
Nguyễn Mỹ Hoa, Đặng Duy Minh (Đại học Cần Thơ) trong vụ Đông Xuân năm2005 và 2006 tại An Giang và Trà Vinh, đã nghiên cứu và có kết luận: Khi tăng mật độ từ67.000 cây/ha (75 x 20 cm) lên 74.000 cây/ha (75 x 18 cm) thì năng suất ngô tăng lênđáng kể, khoảng 0,4 tấn/ha; cùng mật độ 6,7 vạn cây/ha nhưng ở khoảng cách 50 x 30 cmcho năng suất cao hơn rõ rệt so với khoảng cách 75 x 20 cm.
Tại hội thảo Dinh dưỡng theo vùng đặc thù của ngô, ngày 4/10/07 tại Hà Nội,TS.Chistian Witt - Viện Dinh dưỡng Cây trồng Quốc tế (International Plant NutritionInstitute -cwitt@ipni.net) cũng khuyến cáo: Mật độ cho vùng ngô nhiệt đới là từ 6,5 đến7,5 vạn cây/ha; gieo một cây/hốc và hàng hẹp tốt hơn 2 hay nhiều cây/hốc mà hàng rộng;trong điều kiện thuận lợi có thể trồng ở mật độ cao hơn 7,5 vạn cây/ha; không nên trồngthưa hơn 6,5 vạn cây/ha, trong điều kiện hạn không nên trồng dày hơn 7,5 vạn cây/ha.Khoảng cách giữa các hàng tối ưu từ 50 đến 70 cm, hẹp hơn thì tốt hơn; khoảng cách câytối ưu từ 20 đến 30 cm, rộng hơn thì tốt hơn Có thể trồng hàng kép (50 +70 ) x 22 cm đểđạt 7,5 vạn cây/ha.
TS Phan Xuân Hào – National Maize Research Institute of Vietnam, khẳng định
sản lượng ngô Việt Nam có thể tăng thêm khoảng 1 triệu tấn so với hiện nay mà khôngcần tăng diện tích, nếu giải pháp trồng theo khoảng cách hàng hẹp đều hoặc hàng kép(dưới 40 và 70cm) với mật độ khoảng 7- 8 vạn cây/ha được áp dụng rộng rãi, đồng thờithực hiện nghiệm túc các giải pháp kỹ thuật khác đã được khuyến cáo từ trước đến nay.
Kết luận
Từ những kết quả nghiên cứu trên, chung tôi nhận thấy rằng:
Thu hẹp khoảng cách hàng là biện pháp tăng mật độ và năng suất ngô rất rõ.Với cùng một mật độ, nhưng ở khoảng cách hàng hẹp hơn cho năng suất cao hơnvới tất cả các giống.
Trang 9Các giống cho năng suất cao ở mật độ thấp thì cũng cho năng suất cao ở mật độ caoChỉ mật độ 5 vạn cây/ha nhưng khi trồng với khoảng cách hàng 50cm đã cho NScao hơn mật độ 6 vạn cây/ha ở khoảng cách hàng 70cm hay mật độ 6, 7, 8 vạn cây/hanhưng trồng với khoảng cách hàng 90cm.
Ở mật độ 6 vạn cây/ha nhưng với khoảng cách hàng 50cm đã cho NS cao hơn mậtđộ 7, 8 vạn cây/ha nhưng trồng với khoảng cách hàng 70 hoặc 90 cm.
Không thấy sự sai khác rõ về các chỉ tiêu thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái,khả năng chống chiụ với đỗ gãy, sâu bệnh chính, tỷ lệ cây vô hiệu…giữa các công thức.
Kết quả nghiên cứu của của Việt Nam phù hợp với nhiều công trình đã được côngbố trong và ngoài nước, đặc biệt là những khuyến cáo của Viện Nghiên cứu Dinh dưỡngCây trồng Quốc tế.
Đề nghị
Ở VN, có thể trồng 7, 8 vạn cây/ha với khoảng cách hàng 50cm, 6 vạn cây/ha với
khoảng cách hàng 70cm, không nên trồng với khoảng cách hàng rộng hơn 70 cm.
1 Barbieri, P.A., H R S Rozas, F H Andrade and H E Echeverria (2000) Row spacing effects at
different levels of nitrogen availability in maize Agronomy journal, 92, 283-288.
2 Ministry of Agriculture and Rural Development, Department of Cultivation, Guiding the process of
intensive cultivation of some plants, Agriculture Publishing House, 2006
3 Ming Tang Chang and Peter L Keeling (2005), Corn Breeding Achievement in Unitted States,
4 Phan Xuan Hao (2007), Plant denisity and row spacing on maize Vietnam Journal of Agricultureand Rural Developvement , 16/2007
5 Phan Xuan Hao, Le Van Hai (2007).The effects of intra-row spacing on the grain yeild of maizehybrids in spring 2006 Vietnam Journal of Agriculture and Rural Developvement, 12+13, 2007.
6 Pham My Hoa, Dang Duy Minh, Pham Sy Tan, Trinh Quang Khuong (2006) Agronomic analysis
of experiments in North MD of Vietnam Worshop on Site-Specific Nutrient Management for Maize
in Vietnam Hanoi 7 - 9 August, 2006.
7 Sener, O,, H Gozubenli,O Konuskan and M Kiline (2004) The effects of intra-row spacing on the
grain yield and some agronomic characteristics of maize hybrids Asian Journal of Plant Sciences,